我國制氮機(jī)生產(chǎn)發(fā)展史及制氮機(jī)市場概況

制氮機(jī)是指以空氣為原料,利用物理方法將其中的氧和氮分離而獲得氮?dú)獾脑O(shè)備。根據(jù)分類方法的不同,即深冷空分法、分子篩空分法(PSA)和膜空分法,工業(yè)上應(yīng)用的制氮機(jī),可以分為三種。制氮機(jī)的發(fā)展大體上經(jīng)歷了一個催化燃燒一碳分子篩吸附一纖維膜分離的發(fā)展過程,其興起相對較短,但是發(fā)展勢頭很大。加上國家對能源這一行業(yè)的大力重視。

70年代以前國內(nèi)外氣調(diào)設(shè)施的制氮機(jī)多選用催化燃燒式機(jī)型。我國最早由中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所研制成功,它的基本原理是以鉑為催化劑燃燒丙烷,不斷引入空氣以消耗O2,得到比較純凈的N2,送入氣調(diào)庫中用以降O2該機(jī)燃燒溫度高達(dá)500℃,所獲得的N2須經(jīng)冰水降溫后方可送入氣調(diào)庫,需要消耗大量水和燃料,操作也不太方便,目前已很少使用。70年代末開發(fā)的焦炭分子篩制氮機(jī)。它的基本原理是用表面積極大的焦炭分子篩將O2吸附并排出高濃度的N2。后來經(jīng)過發(fā)展進(jìn)行園藝產(chǎn)品氣調(diào)保鮮試驗,以后很快推廣到全國各地。通過引進(jìn)、吸收、消化、改進(jìn),使該機(jī)更加完善,在保鮮界得到廣泛認(rèn)可和應(yīng)用。研究結(jié)果證明,碳分子篩制氮機(jī)確比燃燒式制氮機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn),它無需燃燒和降溫處理,操作也相對簡單。但其機(jī)體龐大和需要更換碳分子篩等則是它的先天不足。

80年代,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)加工水平的提高,又出現(xiàn)了新一代制氮設(shè)備,即膜分離制氮機(jī)。這種制氮機(jī)的心臟是一組極細(xì)的中空膜纖維組件。將潔凈的壓縮空氣通過膜纖維組件將O2和N2分開,所產(chǎn)N2比催化燃燒式更純凈,其機(jī)械結(jié)構(gòu)比碳分子篩制氮機(jī)更加簡單,也更易于自動控制和操作,在價格上仍稍高于碳分子篩制氮機(jī)。這是迄今為止被認(rèn)為是制氮設(shè)備中最先進(jìn)的一種機(jī)型。目前市場上普遍用的是PSA空分制氮機(jī),也就是變壓吸附式制氮機(jī),變壓吸附制氮流程簡樸,設(shè)備數(shù)量少,主要設(shè)備僅有空壓機(jī)、空氣干燥器、吸附制氮機(jī)和儲氣罐等。

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